[发明专利]一种手动挡机动车档位的自动检测方法及装置

说明书

本发明提供一种手动挡机动车档位的自动检测方法及装置，包括对机动车档位相对空间姿态最大分布范围进行标定及档位检测，先采集机动车的空间姿态，再采集操纵杆的空间姿态；进行条件滑窗滤波处理后相减得到此时档位的初步空间姿态数值；与步骤标定的操纵杆在各档位内的相对空间姿态最大分布范围进行比较，得到档位状态的检测值；进行评估得到档位状态评估值；显示并同时送到上位机中，则完成一次档位状态的检测。本发明通过算法对可能出现的干扰和噪声进行剔除和滤波处理，提高档位检测结果的可靠性；在检测时把操纵杆的自由行程考虑在内，并对档位检测值进行二次评估，提高档位检测的准确性，使之不受机动车新旧磨损的影响。

技术领域

本发明涉及机动车状态自动检测技术领域，具体涉及一种机动车驾驶人驾驶技能培训和考核用的手动挡机动车档位的自动检测方法及装置。

背景技术

档位是机动车速度控制的关键执行机构，能否根据道路交通的实际状况合理控制档位，进而合理控制车速，是机动车驾驶技能中的一项重要内容。所以，在机动车驾驶技能的规范化培训和自动化考核中，为了准确、科学地评价驾驶人的驾驶技能，对机动车档位的自动检测成为一项重要的前提和基础。

传统上，对机动车档位的检测方法是制作一套粗大、笨重的机械结构件套在档位操纵杆上，结构件在对应每个档位位置上安装有霍尔传感器或光电传感器，利用安装在操纵杆上的磁铁或操纵杆的遮挡效应来检测档位状态；这种结构件制作复杂，安装工作量大，安装后结构件和传感器容易脱落和损坏；并且在机动车操纵杆使用一段时间后，各个档位状态间存在较大的空隙，操纵杆便具有了一定的自由行程，在机动车行驶过程中会出现晃动，导致档位检测出现错判。随着机动车加工工艺的改进，档位操纵机构精密度越来越高，留给档位检测机构安装的空间越来越小，使得这种方法越来越难以满足档位检测的要求。

为了克服上述方法中因操纵杆晃动导致的检测误判，另外一种档位检测的方法是拆开变速机箱，在换档机构的挡拨叉轴上镶嵌安装上永久磁铁，同时在每个档位挡拨叉轴对应的箱体位置镶嵌安装霍尔传感器，以此实现档位状态的可靠检测；但这种方法安装工作量更大，且由于对变速箱进行了拆解和改动，容易出现机动车动力传递故障，在机动车行驶时可能会因机动车故障导致交通事故，为行车安全埋下了隐患。

还有一种利用机动车的传动比来检测档位状态的方法，即通过检测机动车发动机转速和机动车行驶速度，用软件计算出机动车的传动比，并根据传动比的数值大小间接检测出机动车档位状态；这种方法易受离合器处于松开或半联动状态的影响而使传动比发生改变，使档位检测在离合器踩下时出现错误，所以在使用时存在很大局限性。

发明内容

为了解决上述背景技术中出现的问题，本发明的目的在于提供一种手动挡机动车档位的自动检测方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种手动档机动车档位的自动检测方法，其包括以下步骤：

(1)对机动车档位相对空间姿态最大分布范围进行标定：

分别采集操纵杆在1档、2档、3档、4档、5档、倒档或空档内，操纵杆处于该档位的前、后、左、右四个方向的最大自由行程时的空间姿态；同时通过采集此时机动车的空间姿态；然后将操纵杆的空间姿态减去机动车的空间姿态，从而计算出操纵杆在此档位的前、后、左、右四个方向的最大自由行程时的相对空间姿态；则以其为边界而标定出操纵杆在该档位内的相对空间姿态最大分布范围；根据此方法，依次标出操纵杆在各档位的相对空间姿态最大分布范围；

(2)档位检测：

a.先采集机动车的空间姿态，再采集操纵杆的空间姿态；

b.将步骤a中采集到的机动车的空间姿态和操纵杆的空间姿态数值分别进行条件滑窗滤波处理，以消除采集过程中外部干扰和噪声的影响；